【題目】為了監(jiān)測水庫中的水位,水務(wù)部門的工作人員設(shè)計(jì)了利用電子秤顯示水庫水位的裝置.該裝置由長方體A和B、輕質(zhì)杠桿CD、電子秤等組成,且杠桿始終在水平位置平衡,并有OC:OD=1:2,如圖所示.已知A的體積為VA=0.03m3,其重力GA=600N,B所受重力GB=160N;當(dāng)水位上漲到與A的上表面相平時(shí),水面到水庫底部的距離h=20m.不計(jì)繩子的重力與摩擦,求:

(1)水庫中的水剛好浸沒物體A時(shí),水庫底部受到水的壓強(qiáng)是多大?

(2)A物體浸沒在水后所受浮力的大。

(3)水庫中的水剛好浸沒物體A時(shí),電子秤受到B物體對(duì)它的壓力是多大.

【答案】(1)水庫中的水剛好浸沒物體A時(shí),水庫底部受到水的壓強(qiáng)是2×105Pa;

(2)A物體浸沒在水后所受浮力的大小為300N;

(3)水庫中的水剛好浸沒物體A時(shí),電子秤受到B物體對(duì)它的壓力是10N

【解析】

試題分析:

(1)由題知,水面到水庫底部的距離h=20m,所以水庫底部受到的水的壓強(qiáng):

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa;

(2)由題知,水位與A的上表面相平,即物體A浸沒在水中,所以V=VA=0.03m3;

由阿基米德原理可得A所受浮力:

FVg=1.0×103kg/m3×0.03m3×10N/kg=300N;

(3)杠桿始終在水平位置平衡,水庫中的水剛好浸沒物體A時(shí),A受到力是平衡力,

根據(jù)相互作用力大小相等可知,A對(duì)C端拉力與C對(duì)A物體拉力大小相等,

所以作用在杠桿C端的力:

FC=GA﹣F=600N﹣300N=300N,

由杠桿平衡條件知:FC×OC=FD×OD,

所以D端受到的拉力:FD===150N,

B物體受力平衡,所以電子秤受到B物體對(duì)它的壓力:

F=GB﹣FD=160N﹣150N=10N.

答:(1)水庫中的水剛好浸沒物體A時(shí),水庫底部受到水的壓強(qiáng)是2×105Pa;

(2)A物體浸沒在水后所受浮力的大小為300N;

(3)水庫中的水剛好浸沒物體A時(shí),電子秤受到B物體對(duì)它的壓力是10N.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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C.閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)變阻器滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)等于上一步的示數(shù)時(shí),記錄電壓表和電流表的示數(shù)

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猜想一:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的橫截面積有關(guān);

猜想二:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的長短有關(guān);

猜想三:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的材料有關(guān);

為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,他們找到了下表所列9種規(guī)格的琴弦,因?yàn)橐粽{(diào)的高低取決于聲源振動(dòng)的頻率,于是借來一個(gè)能夠測量振動(dòng)頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

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時(shí)間/min

0

1

2

3

4

5

6

7

蠟的溫度/℃

42

44

46

48

49

50

51

52

2向試管中放入碎冰,根據(jù)加熱過程中記錄的數(shù)據(jù)畫出如圖丙所示溫度—時(shí)間圖像,得出冰熔化特點(diǎn)是____________、____________;

3另一同學(xué)把冰放入如圖丁所示的燒杯中,并未用酒精燈加熱,冰也熔化了。于是他認(rèn)為冰熔化不需要吸收熱量,他的想法____________正確/不正確,他還發(fā)現(xiàn)冰熔化時(shí)燒杯外壁有一層水珠,這是_______________形成的。

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